Thema 5: Transport

Biologie voor jou- Havo5- Thema 5: Transport

5,1 – De bloedsomloop

Bij eencellige dieren → transport via diffusie (over kleine afstand). Het transporteren van zuurstof en afvalstoffen (traag proces).

Geen speciaal transport-mechanisme:

Grotere dieren hebben dit wel → Namelijk een bloedsomloop.

Transport vindt plaats via het bloed dat door het lichaam wordt gepompt.

Het hart pompt het bloed door het lichaam en bloedvaten. Hierdoor worden de stoffen sneller naar de cellen gebracht dan bij diffusie (sneller proces).

Ook zorgt bloed voor intensieve dissimilatie (skeletspieren) waardoor veel warmte vrij komt die over het hele lichaam wordt verdeelt.

Verder zorgt bloed(bloedplasma) voor een homogeen en constant intern milieu. Het interne milieu bestaat uit het bloed, weefselvocht en de cellen.

Ook bevat het bloed antistoffen die zorgen voor de afweer tegen onder andere ziekteverwekkers.

Het hart bestaat uit een linker -en een rechterhelft.

Kleine bloedsomloop: rechterhelft pompt het bloed via de longen(waar het zuurstof ophaalt) naar de linkerhelft die het bloed door het hele lichaam pompt. Het bloed stroomt door alle organen. Vanuit hier stroomt het bloed weer terug naar de rechterhelft → Grote bloedsomloop. Het bloed stroomt per omloop twee keer door het hart. De mens heeft dus een dubbele bloedsomloop.

5,2 – Het bloed

Bloedplasma

Een volwassen mens heeft 5 a 6 liter bloed. Bloed bestaat uit bloedplasma waarin zich vaste bestanddelen bevinden(rode -en witte bloedcellen en bloedplaatjes).

Bloed bestaat voor 55% uit bloedplasma. Bloedplasma bestaat uit water met daarin plasma-eiwitten en opgeloste stoffen.

Bloedplasma vervoert heel veel stoffen: zuurstof, voedingsstoffen(aminozuren, glucose, vetten, vetzuren, glycerol, zouten en vitamines), afvalstoffen(CO2, melkzuur en ureum), regelende stoffen(hormonen en enzymen) en beschermende stoffen(antistoffen).

Geneesmiddelen worden ook via het bloedplasma vervoert omdat sommige van deze stoffen goed oplossen in het bloedplasma.

Andere stoffen o.a. Vetten worden gebonden aan plasma-eiwitten in het bloedplasma. Deze eiwitten spelen ook een rol bij het handhaven van de osmotische waarde van het bloed en de bloeddruk. Het plasma-eiwit fibrinogeen speelt een rol bij de stolling van het bloed.

Ook speelt bloedplasma een rol bij het constant houden van het interne milieu

Bloedplasma heeft een constante temperatuur van 38 graden, een pH van ongeveer 7,4 en een osmotische waarde van 0,9% NaCl-oplossing.

Een oplossing met de osmotische waarde is een fysiologische zoutoplossing.

Rode bloedcellen

Bloedcellen ontstaan in het rode beenmerg uit dezelfde type moedercel: stamcellen. Het rode beenmerg bevindt zich vooral in wervels, platte beenderen(schedelbeenderen, schouderbladen, ribben en heupbeenderen) en in de uiteinden van pijpbeenderen(opperarmbeen, dijbeen een scheenbeen).

Rode bloedcellen hebben geen celkern en leven daarom kort: gemiddeld 4 maanden. Rode bloedcellen bevatten hemoglobine(geeft bloed zijn rode kleur).

Hemoglobine speelt een rol bij het vervoer van O2 en CO2. Ook bevat hemoglobine ijzer. Bij bloedarmoede bevat het bloed niet voldoende hemoglobine. Oorzaak kan zijn dat het lichaam te weinig ijzer binnenkrijgt via het voedsel. De productie van rode bloedcellen wordt geregeld door een negatief terugkoppeling-mechanisme. Als de nieren te weinig 02 binnenkrijgen gaan ze EPO aanmaken. Dit hormoon stimuleert de aanmaak van rode bloedcellen in het rode beenmerg. Er komt weer meer 02 in het bloed waardoor de nieren stoppen met het aanmaken van EPO. Verder worden dode rode bloedcellen afgebroken in het rode beenmerg, de milt en de lever.

Witte bloedcellen

Witte bloedcellen hebben wel een celkern. Ze hebben geen vaste vorm. Hierdoor kunnen ze door de wanden van haarvaten heen. Uit stamcellen kunnen zich veel verschillende witte bloedcellen vormen. De meeste witte bloedcellen bestrijden bacteriën door ze in te sluiten (fagocytose).

Als de witte bloedcel zelf ook dood gaat, ontstaat etter of pus. Daarin komen vrijwel altijd nog levende bacteriën voor. Bepaalde witte bloedcellen zorgen er voor dat na een infectie de resten van dode cellen worden opgeruimd.

Een speciaal type witte bloedcel is de lymfocyt. De ontwikkeling begint in het rode beenmerg en wordt voorgezet in lymfatisch weefsel (lymfeknopen/milt).

Een lymfocyt maakt antistoffen tegen ziekteverwekkers. Zo heeft iemand met leukemie extreem veel witte bloedcellen in het bloed. Dit wordt veroorzaakt door een vorm van kanker op de plaats waar de witte bloedcellen worden gevormd. Er worden dan uit de stamcellen te veel witte bloedcellen gevormd en te weinig rode bloedcellen en bloedplaatjes.

Bloedplaatjes

Bloedplaatjes zijn delen van uiteengevallen cellen die een rol spelen in de bloedstolling. Als een bloedvat stuk gaat, gaat bloed stollen om het bloedverlies te voorkomen. Maar hoe gaat dat? Je hebt een beschadiging in de bloedvatwand. De spieren in de bloedvatwand trekken zich samen om het bloedvat nauwer te maken. De bloedstroom door het bloedvat wordt vermindert. Vervolgens blijven bloedplaatjes aan de beschadigde bloedvatwand kleven waardoor er op een gegeven moment een propje van bloedplaatjes ontstaat. Deze prop gaat uiteindelijk ten gronde waarbij stoffen uit de bloedplaatjes vrijkomen. Ook komen er stoffen vrij uit de beschadigde bloedvatwand. Deze stoffen brengen een keten van reacties op gang in combinatie met stoffen uit het bloedplasma en stollingsfactoren(Ca-ionen).

Veel van deze stollingsfactoren worden in de lever gevormd. Deze keten van reacties zorgt er uiteindelijk voor dat het fibrinogeen uit het bloedplasma wordt omgezet in fibrine. Dit fibrine vormt een netwerk van draden waartussen de bloedcellen blijven hangen. Er begint zich een bloedstolsel te vormen. De bloedplaatjes die blijven kleven en ten gronde gaan geven ook weer stoffen vrij waardoor het proces blijft doorgaan totdat de wond geheel is afgesloten. Als dit klaar is trekken de fibrinedraden zich samen, waardoor de randen van de wond naar elkaar toe worden getrokken. Hieruit wordt bloedplasma zonder fibrinogeen:bloedserum. Er ontstaat een korstje. Uiteindelijk worden de fibrinedraden langzaam afgebroken en het korstje laat los. De wond is genezen. Bij bloederziekte (hemofilie) kan bloed niet goed stollen omdat er een bepaalde stollingsfactor in het bloed ontbreekt.

5,3 – Het hart

Bouw van het hart

Het bloed komt het hart in via de onderste en bovenste holle ader die uitmonden in de rechterboezem. Vanaf de rechterboezem stroomt het bloed naar de rechterkamer die het bloed in de longslagader pompt die zich vertakt naar beide longen. Vanuit de longen loopt het bloed via de longader weer terug naar het hart en komt in de linkerboezem. Vanuit de boezem stroomt het naar de linkerkamer. Vanuit de linkerkamer wordt het zuurstofrijke bloed de aorta in gepompt. Door slagaders die van de aorta aftakken, stroomt het bloed naar de organen van het lichaam. Verder zijn boezems en kamers van elkaar gescheiden door hartkleppen. Aan het begin van de longslagader en de aorta bevinden zich halvemaanvormige kleppen(slagaderkleppen). Het hart is een holle spier waar bloedvaten overheen lopen: kransslagaders en kransaders.

Kransslagaders voorzien het hart van zuurstof en voedingsstoffen. Koolstofdioxide en afvalstofffen worden via de kransaders afgevoerd.

Werking van het hart

De werking van het hart is in drie fases te onderscheiden die elkaar steeds opvolgen. De samentrekking van het hartspierweefsel wordt systole genoemd en de ontspanning diastole.

1- Systole van de boezems. Het bloed stroomt de kamers is. In de kamers vindt diastole plaats.

2- Wanneer de kamers zijn volgestroomd, vindt systole van de kamers plaats.

De hartkleppen staan dicht om te voorkomen dat het bloed terugstroomt in de boezems. Dit wordt geregeld door de papillairspieren(deze trekken samen waardoor de pezen strak staan en de hartkleppen dicht zijn). De druk in de kamers stijgt. Als deze hoger is dan de druk in de aorta en de longslagader worden de halvemaanvormige kleppen opgedrukt en stroomt het bloed gelijktijdig de slagaders in. Na de systole van de kamers blijft een klein deel van het bloed achter in de kamers. Als er systole plaatsvindt in de kamers vind er diastole plaats in de boezems.

3- Nu vindt er hartpauze plaats. Er is diastole in de kamers en in de boezems.

Het bloed stroomt vanuit de holle aders en de longaderen in de boezems en gedeeltelijk in de kamers. De halvemaanvormige kleppen zijn gesloten om te voorkomen dat het bloed uit de slagaderen terugstroomt de kamers in. Als de systole in de kamers begint, slaan de hartkleppen dicht. Dit geeft een doffe toon. Als ze dicht gaan na de kamersystole geeft dit een heldere toon. Als er hartruis is, sluiten de kleppen niet goed (dit kan een arts constateren).

Het hartritme

De samentrekkingen van de spieren in het hart worden veroorzaakt door een groep gespecialiseerde cellen in de wand van de rechterboezem: de sinusknoop. Dit gebeurd via impulsen die naar spierweefsels worden geleid als er systole in de boezems plaats moet vinden. Even later komen de impulsen in de wanden van de kamers aan. Als je lichaam dit zelf niet kan, kan een pacemaker worden ingebracht. Een pacemaker produceert regelmatige impulsen die via de sinusknoop voort worden geleid. De snelheid waarmee de sinusknoop impulsen afgeeft wordt het hartritme genoemd.

5,4 – De bloedvaten

Bloedvaten, slagaders, aders en haarvaten

Het hart pompt bloed in de slagaders. Dus via slagaders stroomt het bloed weg van het hart naar de organen toe (dit gebeurt stootgewijs ). De wanden van slagaders zijn dik, stevig en elastisch. Ze liggen diep in het lichaam zodat ze niet snel beschadigen. In de organen vertakken slagaders zich in steeds fijnere bloedvaten(steeds dunner). De wanden bestaan uit glad spierweefsel. Hierdoor kunnen de bloedvaten zich vernauwen en verwijden. Hierdoor wordt de hoeveelheid bloed die door de weefsels stroomt bepaald. Bij lichamelijke inspanning worden de bloedvaten in de huid, het hart en de skeletspieren steeds wijder. De bloedvaten in andere lichaamsdelen vernauwen zich.

Uiteindelijk vertakken de slagaders zich tot haarvaten waarvan de wand enkel uit een laag cellen bestaat. Daardoor kan het bloed heel makkelijk 02 en voedingsstoffen afgeven en C02 en afvalstoffen opnemen. Doordat het bloed zijn zuurstof afgeeft in de organen wordt het bloed zuurstofarm. De haarvaten herenigen zich uiteindelijk weer tot aders waardoor het bloed terugstroomt naar het hart. De wanden van aders zijn dunner en minder elastisch dan die van slagader. De bloeddruk in aders is lager dan in de haarvaten omdat het bloed zich hier nauw doorheen drukt. Alle aders bevatten kleppen die voorkomen dat het bloed terug kan stromen. Verder is in de aders geen hartslag meer aanneembaar en ze liggen minder diep in het lichaam.

De poortader

Slagaders en aders hebben in het algemeen de naam van het orgaan waar de naartoe of vanaf lopen. De bloedafvoer uit de wand van het darmkanaal vormt een uitzondering. Het bloed uit de wand van een groot deel van het darmkanaal gaat via de poortader naar de lever. Daarnaast ontvangt de lever ook bloed van de leverslagader. In de darmwand vindt resorptie van voedingsstoffen plaats. Het bloed in de poortader kan daarom sterk in samenstelling variëren. Ook wordt in de lever als er een teveel aan glucose is, glucose omgezet in glycogeen. Als het glucosegehalte weer te laag is, wordt deze glucose weer omgezet in glycogeen dat weer aan het bloed wordt afgegeven. De lever vervult zo een belangrijke functie in het constant houden van de samenstelling van het bloed.

5,5 – De bloeddruk

De bloeddruk

Bloeddruk ontstaat door het samentrekken van de hartkamers, vooral van de linkerkamer. Als de halvemaanvormige kleppen zijn opengedrukt, is de bloeddruk in de hartkamers gelijk aan die in de aangesloten slagaders. De hoge bloeddruk wordt opgevangen doordat de elastische wand van de slagaders uitzet. Hierdoor daalt de bloeddruk iets. Als de systole van de hartkamers is voltooid nemen de slagaders de pompende kracht over van het hart. Tijdens het stromen van het bloed van de slagaders naar de haarvaten neemt de bloeddruk voortdurend af. In de haarvaten is de stroomsnelheid van het bloed het laagst. Dit komt omdat de haarvaten samen een grotere diameter hebben de de slagaders en de aders. Door deze lage stroomsnelheid kan er goed uitwisseling van stoffen plaatsvinden. Als het bloed vanuit de haarvaten naar de aderen stroomt neem de bloeddruk verder af. In de armen en de benen is de bloeddruk vaak te laag om de bloedstroom op gang te houden. Het bloed moet namelijk over een grote afstand tegen de zwaartekracht in stromen. Daarom liggen hier de aderen tegen de slagaders aan. Daardoor veroorzaken de kloppende slagaders een stootgewijze druk op het bloed in de aders. Het bloed in de aders wordt hierdoor omhoog gedrukt. Verder kunnen been -en armspieren het bloed in de aderen omhoog drukken.

Meting van de bloeddruk

Een manchet wordt opgepompt tot een druk die hoger is dan de hoogste bloeddruk in de armslagader. Vervolgens laat je lucht ontsnappen tot de armslagader bij iedere hartslag een klein beetje bloed begint door te laten.

Dit is met een stethoscoop als een stooggewijs schavend geluid te horen. De arts leest dan de bovendruk af. Vervolgens laat de arts nog meer lucht ontsnappen totdat de druk in de manchet lager is dan in de armslagader. De bloedstroom door de armslagader verloopt nu gelijkmatig. Er is geen schavend geluid meer te horen(het vaatgeruis). De arts leest nu de onderdruk af.

Door lichamelijke inspanning of zenuwachtigheid kan de bloeddruk toenemen. Mensen met een te hoge bloeddruk lopen kans op beschadiging van bloedvaten.

5,6 – Weefselvloeistof en lymfe

Weefselvloeistof en lymfe

Aan het begin van de haarvaten wordt er vocht uit de haarvaten door de cellaag naar buiten geperst. Hierdoor ontstaat stroming van vocht vanuit de haarvaten naar de omringde weefsels. Dit vocht bestaat uit zuurstof, voedingsstoffen, plasma-eiwitten met kleine moleculen(antistoffen) en hormonen. Het uitgeperste vocht buiten de haarvaten heet weefselvloeistof.

Ook witte bloedcellen kunnen de haarvaten verlaten en in het weefselvloeistof terecht komen. Plasma-eiwitten met relatief grote moleculen en rode bloedcellen kunnen de haarvaten niet verlaten. Weefselvloeistof bevindt zich tussen de cellen van organen. Vanuit de weefselvloeistof vindt diffusie plaats van zuurstof naar de omliggende cellen. C02 diffundeert in tegengestelde richting. De voedingsstoffen worden via actief transport in de cellen opgenomen. Ook vindt er osmose plaats. Omdat in de haarvaten grote moleculen achterblijven heeft deze een grotere concentratie dan de omliggende weefselvloeistof. Er zal dus vocht vanuit het weefselvloeistof naar de haarvaten stromen (osmose: lage → hoge concentratie). Dit gebeurt aan het einde van de haarvaten omdat de bloeddruk hier veel lager is. Het vocht wat terug stroomt door osmose bevat onder andere CO2 en andere afvalstoffen. Maar niet al het vocht komt hierdoor terug in de haarvaten. De rest wordt opgevangen door de lymfevaten en wordt lymfe genoemd. Lymfe bevat: CO2, afvalstoffen, hormonen, antistoffen en O2 en voedingsstoffen die niet door de cellen zijn opgenomen. Ook kunnen in lymfe witte bloedcellen voorkomen. Lymfevaten verenigen zich tot lymfevaten(rechterlymfestam en de borstbuis). Deze bevinden zich onder het sleutelbeen. Kleppen in de lymfevaten zorgen dat het lymfe maar in een richting kan stromen en dus niet terug kan stromen.

Samentrekking van spieren zorgen dat het lymfe zich verplaatst. Alle lymfevaten en lymfeknopen noemen we het lymfevatstelsel.